Die Rolle des oxidativen Stresses in der Pathogenese der Alzheimer-Krankheit verstehen

Bis 2050 könnte die Zahl der Alzheimer-Patienten auf 100 Millionen ansteigen, und dennoch gibt es noch immer keine wirksame Behandlung. Führende Forscher aus aller Welt haben untersucht, wie oxidativer Stress (OS) AD verursachen kann, und in einer Artikelsammlung in einer Sonderausgabe des Journal of Alzheimer's Disease (IOS Press) potenzielle therapeutische Ziele und neuroprotektive Medikamente zur Bekämpfung der Krankheit untersucht.

Merkmale der Alzheimer-Krankheit

Die Alzheimer-Krankheit ist die häufigste Form der Demenz und betrifft die Hirnareale, die für Denken, Gedächtnis und Sprache zuständig sind. Sie ist die häufigste Ursache für Behinderungen bei Menschen über 65 Jahren und zählt zu den zehn häufigsten Todesursachen in den USA. Charakteristisch für Alzheimer sind die abnorme Ablagerung von Beta-Amyloid-Peptid und die intrazelluläre Ansammlung von neurofibrillären Bündeln aus hyperphosphoryliertem Tau-Protein. Obwohl sich die Diagnose von Alzheimer deutlich verbessert hat, ist die genaue Ursache der Erkrankung noch immer unbekannt. Zu den wichtigsten Herausforderungen gehört die Erforschung von Faktoren jenseits der beiden vorherrschenden Hypothesen der Beta-Amyloid-Ablagerung und der Tau-Phosphorylierung.

Hypothese des oxidativen Stresses

Es gibt Spekulationen, dass andere Faktoren an der Erkrankung beteiligt sein könnten. Einer davon ist OS, ein Prozess, der mit einem Ungleichgewicht zwischen Antioxidantien und Oxidantien einhergeht. Die OS-Hypothese geht davon aus, dass das Gehirn multifunktional bleibt, solange die durch verschiedene biochemische Reaktionen im Gehirn entstehenden „freien Radikale“ durch Antioxidantien neutralisiert werden.

Der Herausgeber der Sonderausgabe, Dr. Pravat K. Mandal, Wissenschaftler und ehemaliger Direktor des National Brain Research Centre in Gurgaon, Indien, sowie emeritierter Professor am Florey Institute of Neuroscience and Mental Health in Melbourne, Australien, erklärt: „Die OS-Hypothese wurde vor über einem Vierteljahrhundert aufgestellt. In jüngster Zeit haben Forscher erneut Interesse an den potenziellen Vorteilen der OS-Neutralisierung gezeigt, was zur Entwicklung zahlreicher Studien zu deren Auswirkungen geführt hat. Solange ein Gleichgewicht zwischen prooxidativen Molekülen und Antioxidantien besteht, bleibt das Gehirn multifunktional und gesund. Obwohl es mehrere solcher Antioxidantien gibt, hat Glutathion (GSH) besondere Aufmerksamkeit erhalten.“

Analysen klinischer Studien zeigen, dass eine signifikante Verringerung der GSH-Werte im Hippocampus zu einem frühen Ausbruch der Alzheimer-Krankheit führt, noch vor der Ablagerung von Beta-Amyloid und der Phosphorylierung des Tau-Proteins. Diese Annahme wird durch Studien an transgenen Tiermodellen gestützt.

Hauptergebnisse und Forschungsaussichten

Die Sonderausgabe enthält zwölf Übersichtsartikel und Forschungsartikel zur OS- und AD-Forschung aus mehreren international anerkannten Laboren. Zu den wichtigsten Ergebnissen gehören:

• Mit der Einnahme von antioxidativen Nahrungsergänzungsmitteln lässt sich das Risiko, an Asthma zu erkranken, verringern.
• Die Ergänzung mit GSH, das aus den Aminosäuren Glycin, Cystein und Glutaminsäure besteht, kann neuroprotektiv wirken und die Ablagerung von Amyloid-Beta oder die Tau-Protein-Phosphorylierung reduzieren.
• Eine signifikante Verbesserung des Arbeitsgedächtnisses in Tiermodellen mit induzierter Demenz durch Marrubium vulgare-Extrakt deutet auf dessen Auswirkungen auf die Gedächtnisleistung hin.
• Die Aufrechterhaltung der Vielfalt bei der Arzneimittelentwicklung für die AD-Forschung ist wichtig, um den Informationsfluss aus randomisierten klinischen Studien zu verbessern.

Kombinationstherapie

Eine Studie untersucht den neuroprotektiven Effekt einer Kombinationsbehandlung mit Epigallocatechin-3-Gallat (EGCG) und Melatonin (MT) bei familiärer Alzheimer-Krankheit. In einem dreidimensionalen In-vitro-Modell einer seltenen familiären Form der Alzheimer-Krankheit mit einer Mutation im Presenilin-1-Gen war die Kombination von EGCG und MT im Vergleich zu Einzelbehandlungen wirksamer bei der Reduzierung pathologischer Marker.

Abschluss

Dr. Mandal betont, dass die OS-Hypothese in der Alzheimer-Forschung Beachtung verdient. Sie könnte die Entwicklung von Medikamenten zur effektiven Reduktion von OS und zum Erhalt der kognitiven Funktionen vorantreiben. Die Entdeckung von OS als Vorstufe der Amyloid-Beta- und Tau-Ablagerung rückt es in den Mittelpunkt wirksamer therapeutischer Interventionen, die in diesem Thema untersucht werden.